水力檢修調(diào)節(jié)閥閥瓣形線設計

1、水力檢修調(diào)節(jié)閥閥瓣形線設計1 概述 某大型電站建站時需求水力檢修調(diào)節(jié)閥，其設計流量3000m3/h。最大流量4500m3/h，閥門管徑800mm，閥門公稱壓力1.6MPa，正常工作時最高壓力0.3MPa。閥門分兩階段連續(xù)關(guān)閉，前段關(guān)閉80%，時間5min，后段關(guān)閉20%，時間8min。關(guān)閉阻力曲線為線性，閥門關(guān)閉時間不應因壓力及流量的變化而變化，并且有超壓自動鎖閉裝置，防止產(chǎn)生較大水錘波。地表水最大含砂量20kg/m3。介質(zhì)溫度035，最小調(diào)節(jié)流量300m3/h， 閥門操作壓力0.1MPa。閥門必須緩開。反向水壓(背壓)0.6MPa。閥門關(guān)閉限位裝置和開度標志要求準確明顯，保證關(guān)閉指示與實際閥

2、瓣位置一致，具有手動螺桿輔助開關(guān)主閥裝置， 閥門整體運行應平穩(wěn)。操作靈活、準確及無異常振動等現(xiàn)象，止水性能好。最大行程300mm。經(jīng)過分析。該閥門為特殊調(diào)節(jié)閥，流量特性設計為線性。 2 閥瓣形線設計 調(diào)節(jié)閥閥瓣設計都是基于流量試驗基礎上結(jié)合近似計算或圖解法進行的，尚不能得到精確的理論計算方法。普通調(diào)節(jié)閥系列產(chǎn)品的閥瓣形線設計在大量流量實驗基礎上已經(jīng)定形，作為特殊調(diào)節(jié)閥閥瓣形線設計，可引入閥瓣疊加系數(shù)和閥體阻力系數(shù)，得到閥瓣形線計算公式。 (1) 式中 K-流量系數(shù) R-閥座半徑，m r-閥瓣半徑，m 內(nèi)-閥體的阻力系數(shù) -閥瓣的疊加系數(shù) g-重力加速度，m/s2 Q-流體體積流量，m3/s 直

3、線流量特性是指調(diào)節(jié)閥的相對流量與相對開度成直線關(guān)系，其內(nèi)特性方程為 式中R-調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)范圍，m l-閥瓣開啟高度，m L-閥瓣全開啟高度，m 由此，可得直線流量特性調(diào)節(jié)閥閥體阻力系數(shù) (2) 式中max-閥全開時閥體阻力系數(shù) 將和取定的值代入式(1)，得到直線流量特性調(diào)節(jié)閥閥瓣母線方程 Y=rmax-r (3) 式中rmax-閥瓣半徑(l=0)，m 該方程可以指導工程技術(shù)人員設計閥瓣形線。將水力檢修調(diào)節(jié)閥技術(shù)要求中的參數(shù)代入閥瓣形線計算式(I)，并注意和的取值，得到水力檢修調(diào)節(jié)閥閥瓣形線曲線(圖1)。 3 流量曲線 由流過調(diào)節(jié)閥的壓差 推導可得 式中 A-流通面積，m2 -流體密度，kg/m3 將式(4)代入直線流量特性調(diào)節(jié)閥的內(nèi)特性方程，可得 (5) 式(5)為直線流量調(diào)節(jié)閥動態(tài)參數(shù)計算公式.得到水力檢修調(diào)節(jié)閥流量曲線(圖2)。 4 結(jié)語 隨著現(xiàn)代化工廠自動化程度的提高。自動控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)閥越來越多。而機組容量的增大，要求大口徑大流量的特殊調(diào)節(jié)閥。采用調(diào)節(jié)閥閥瓣形線計算公式替代反復試驗才能得到閥瓣形線的傳統(tǒng)設計方法，為特殊調(diào)